本发明涉及电路保护
技术领域：
，具体涉及基于快速开关消弧消谐的单相接地故障选线及定位方法。
背景技术：
：：现有技术中选线保护长期成为现场运行中的一大难题，其难点主要体现在五个方面：(1)故障稳态信号微弱，检测灵敏度低(2)单相接地状况复杂，故障点电弧影响大(3)现场干扰大，信噪比小(4)消弧线圈补偿度影响大(5)故障暂态特性复杂除了上面所论述的几个方面的技术难点外，还有一个非常重要的原因：现有研究缺乏对单相接地故障发生机理进行系统性的分析和研究，而过分依赖于数学分析工具。由于单相接地故障边界条件太复杂，随机性大，如何从信号中准确、充分地提取故障信息是实现故障选线保护的前提。基础性研究工作的缺失(尤其是故障暂态特性的研究及利用方式)是导致对故障量理解和运用出现片面性的直接原因，也是导致选线保护装置可靠性不高的根本原因。市场常规选线控制理论综合控制法包含：五次谐波法、基波比幅法、首半波法、功率方向法，现分析如下：五次谐波是由于非故障相的铁磁元件饱和造成的，单相接地故障时，故障线路和非故障线路都含有铁磁元件，不一定故障线路的五次谐波最大。另外，单相弧光接地时的电弧电流的频率也不是五次谐波。因此五次谐波法作为选线判据是不适合的。对于不同电网弧光电流的频率不同，对于同一电网不同接地点的弧光电流频率也不同，根据中国电科院对弧光接地时弧光电流的频率记录为300HZ～3000HZ,即为6次～60次谐波之间动态变化。弧光电流为一个动态的非稳定的电流，显然采用所谓的谐波分析法不能够准确选线。基波比幅法、首半波法、功率方向法采用的是稳态判据，由于电网接地故障特别是电缆线路的单相接地故障绝大多数为弧光接地，而弧光接地中接地电流含有大量的高频分量，并且每半个周期重燃一次，每次重燃时的高频分量也不同。选出故障线路后，下一个工作就是查找到故障点并排除故障，传统方法是由运行人员去巡线查找故障点，这样费时费力。远远不能满足快速排除故障的要求，因此现场迫切需要解决快速准确的故障定位问题。目前故障定位存在的主要问题和难点如下：(1)部分方法适用范围不足(2)定位所需信号获取困难(3)FTU间难以精确同步常见故障定位方法性能比较定位方法可靠性安全性经济性适用性信号注入法较高低高低中电阻法较高低较低低零序电流突变法较高低较高较高稳态零序电流比较法低高高较高稳态无功功率方向法低高较高较低谐波法低高较高较低行波法较高高较低较低暂态无功功率方向法高高较高较低区段零序导纳法较高高较高较低暂态线电压与零模电流法较高高较高较高暂态零模电流相似法较高高高较高技术实现要素：：本发明所要解决的技术问题在于克服现有的技术缺陷，提供一种不受接地电阻大小、短路点距离长短等因素影响，选线迅速，稳定可靠、精度高的基于快速开关消弧消谐的单相接地故障选线及定位方法。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：基于快速开关消弧消谐的单相接地故障选线及定位方法，其特征在于：选线方法：当发生接地时，零序电压触发选线装置进入采集状态采集各回路零序电流，经过处理取出各回路第一阶段零序电流数据后；如果是弧光接地，消弧设备把弧光接地强行变为金属接地，选线装置再进行采集状态采集各回路零序电流，得到第二阶段零序电流数据；然后将各回路第二阶段零序电流数据减去相对应的第一阶段零序电流数据得到增量值，增量最大的一路线即为故障线；定位方法：利用快速开关合闸前后故障线路零序电流变化最大的原则，将一种或几种定位方法相结合进行故障区间定位，定位方法包括信号注入法、中电阻法、零序电流突变法、稳态零序电流比较法、稳态无功功率方向法、谐波法、行波法、暂态无功功率方向法、区段零序导纳法、暂态线电压与零模电流法、暂态零模电流相似法和FTU法。所述的处理是进行对各回路零序电流进行滤波处理。所述的滤波处理是采用Butterworth数字滤波器、LMS自适应滤波器、卡尔曼滤波器的一种或几种。本发明综合考虑现有选线方法的不足，针对中性点不接地系统，利用电弧熄灭前后故障线路零序电流变化最大的原则，结合群体比幅比相法、主动式电流增量法进行故障选线方法研究。同时，为保证信号判别的准确性，对零序电压和零序电流进行预处理，采用Butterworth数字滤波器、LMS自适应滤波器、卡尔曼滤波器等方法对信号进行有效的处理，提取更可靠的信号成分，提高选线正确率。通过国内外各种接地方式故障定位方法调研报告通过对国内外研究现状和现有定位保护技术的分析和评价，本发明考虑利用快速开关合闸前后故障线路零序电流变化最大的原则，将几种定位方法相结合，采用FTU等方法进行故障区间定位。本发明的有益效果是：本发明不受接地电阻大小、短路点距离长短等因素影响，选线迅速，可在接地故障发生后3ms内选出故障线路。稳定可靠、精度高。附图说明：图1为本发明线路零序电流关系。具体实施方式：为了使本发明实现的技术手段、创作新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图1所示，共1#、2#、3#和4#四个回路，四个回路对应的电流分别为，i1、i2、i3、和i4，当发生接地时，零序电压会触发选线装置进入采集状态采集各回路零序电流，经过滤波处理取出各回路第一阶段零序电流数据。如1、2、3、4#线的电流分别为+4A、+5A、+6A、-15A。如果是弧光接地，消弧设备把弧光接地强行变为金属接地，选线装置再进行采集状态采集各回路零序电流，得到第二阶段零序电流数据。此时接地1、2、3、4号线的电流方向一致，可能约为+4A、+5A、+6A、+5A，此时四条线路电流分别与第一阶段的+4A、+5A、+6A、-15A分别相减的增量差为0A、0A、0A、20A，故障线(4号线)的增量为20A，是增量最大的一路线，即可选出故障线。处理是进行对各回路零序电流进行滤波处理。滤波处理是采用Butterworth数字滤波器、LMS自适应滤波器、卡尔曼滤波器。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 2 3